学号14082202560成绩《嵌入式应用系统设计》课程论文题目基于ARM的音频系统设计作者王陶修班级08-3BF院别信息与通信工程专业电子信息工程完成时间2011年12月5日1概述1.1嵌入式系统的技术背景嵌入式系统即指以应用为核心、以计算机技术为基础、软硬件可裁减,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。目前嵌入式系统己经广泛应用于工业控制、Internet网络、移动通讯设备、成像和安全产品等各种领域。ARM微处理器在各方面的优异表现使得自己己成为微处理器的主流芯片。ARM920T是目前使用最广泛的位嵌入式处理器,属于低端处理器核。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点：1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化。3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理。4）低功耗，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。如今嵌入式进入市场有以下几个领域：1、工业控制领域：基于ARM核的微控制器不但占据了高端微控制器市场的大部分份,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器（单片机）提出了挑战。2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。3、网络应用：随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。1.2数字音频系统的应用如今嵌入式进入市场有以下几个领域：1、工业控制领域：基于ARM核的微控制器不但占据了高端微控制器市场的大部分份,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器（单片机）提出了挑战。2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。3、网络应用：随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。随着计算机技术、电子技术和通信技术的迅猛发展,嵌入式系统已经成为通讯和消费产品的共同发展方向，广泛应用在人们工作生活的各个方面。在嵌入式技术快速发展的同时，数字音频技术发展的速度也相当惊人，数字音频技术在我们社会生活中的应用也己经非常广泛，受到越来越多消费者的青睐。WAV、MPEG和WMA相继出现的同时，MP3、MP4也正如暴风雪一般横扫整个音乐界，可见数字音频领域的研究有着非常广阔的前景。在MP3、手机等消费类电子产品中，人们对于这些个人终端的要求早已不限于单纯通话和简单的文字处理，高质量的音效和实时的音频定制是当前发展的重要趋势。2系统的硬件设计2.1系统设计方案由于IIS总线只处理音频数据，而其他的信号如编码、控制等信号单独传送。为了使必需的引脚数最小并且保持连线简单，IIS总线由3条信号线组成：时分复用的数据通道线、字段选择线和时钟信号线。本系统由系统主控制器提供时钟信号，控制数字音频数据在各个IC之间的流向。此时，发送器在外部时钟信号的控制下产生数据，处于从模式。2.2S3C2410的IIS模块IIS总线仅处理音频数据,对其它信号(如控制信号等)单独传送。基于减少引脚数目和布线的目的,IIS总线只由3根串行线组成,即分时复用的数据通道线(SerialData,SD)、字选择线(WordSelect,WS)和时钟线(ContinuousSerialClock,CSK)，如图1。图1IIS总线示意图数据的发送方和接收方需要同步时钟信号来控制数据的传输,因此主设备一方必须产生字段选择信号、时钟信号和数据信号。比较复杂的系统会有多个接收方和发送方,这时就需要有一个系统主控模块,用于控制音频在不同电路间传输,如图2：图2IIS数据传输模式IIS的总线协议：①串行传输(SD)串行数据传输主要是由时钟信号控制,每次发送一个字节的数据。当音频数